JP7203962B2 - ユーザー装置の偏波追尾能力の指示 - Google Patents

Description

本発明の種々の実施形態は、無線通信網において無線端末及びアクセスノードそれぞれに実行されて無線端末の偏波追尾能力をアクセスノードに指示し、偏波追尾能力を利用する方法に関する。

例えば、６ＧＨｚ超えるようなミリメータの波長域におけるスペクトル帯に関連付けされた３ＧＰＰ ５Ｇ規格では、この帯域での送信に大きな経路損失が生じるといった問題がある。この問題は、送信された高周波エネルギーを収束させる高指向性ビーム、つまり空間通信路を利用可能にするＭＩＭＯ無線通信によって解決できる可能性がある。このような空間通信路を多方向に設定することで、時間、周波数及びコードリソースの空間的再利用が可能になる。

デュアル偏波アンテナを有する無線端末は、基本的に両偏波で通信することがあるため、様々な方法で無線通信ネットワークを改善する可能性がある。しかし、特に無線端末の偏波要件の３ＧＰＰ標準化ではない場合、このような能力を全ての無線端末で利用できるとは限らない。

こうした状況を鑑みて、本技術分野において、無線端末の偏波追尾能力に関する情報を利用し無線通信網をそれに応じて改善するために、無線端末の偏波追尾能力を対応するアクセスノードに指示することが求められている。

特に、無線端末の偏波追尾能力をアクセスノードに指示して無線通信網のシステム性能を向上させる、無線通信網における無線端末及びアクセスノードにそれぞれ実行される方法が、本技術分野では求められている。

本発明の基本的な目的はそれぞれ、独立項に定義される方法及び装置によって達成される。本発明の好適な実施形態が従属項に記載されている。

第１の態様によれば、無線通信網において無線端末に実行される方法が提供される。当該方法は、無線端末の偏波追尾能力に基づいて、無線端末と無線通信網のアクセスノード間の少なくとも１つのダウンリンク通信の少なくとも１つのダウンリンク偏波を求めることと、少なくとも１つのダウンリンク偏波から基準偏波を選択することと、基準偏波と無線端末の偏波追尾能力に基づいて、無線端末とアクセスノード間の少なくとも１つのアップリンク通信の少なくとも１つのアップリンク偏波を構成することを含む。

当該方法はさらに、無線端末の偏波追尾能力の第１の指示をアクセスノードに送信することを含んでもよい。

当該方法はさらに、無線端末の偏波追尾能力を起動するためのトリガーをアクセスノードから受信することを含んでもよい。

当該方法はさらに、トリガーの受信に応じて無線端末の偏波追尾能力を起動することを含んでもよい。

少なくとも１つのダウンリンク偏波は、無線端末専用の少なくとも１つの偏波制御ダウンリンク信号の少なくとも１つの偏波を含んでもよい。

少なくとも１つのダウンリンク偏波は、少なくとも１つの偏波多重ダウンリンクブロードキャスト信号の少なくとも１つの偏波を含んでもよい。

少なくとも１つの偏波多重ダウンリンクブロードキャスト信号は、ビーム掃引の間にブロードキャストされてもよい。

少なくとも１つのダウンリンク偏波は、偏波制御パイロット信号の少なくとも１つの偏波を含んでもよい。

当該方法はさらに、少なくとも１つのダウンリンク偏波から選択される基準偏波の第２の指示をアクセスノードから受信することを含んでもよく、選択は基準偏波に応じて行われる。

当該方法はさらに、少なくとも無線端末とアクセスノード間で有効な定義済規則に従って選択することを含んでもよい。

当該方法はさらに、基準偏波に対して、少なくとも１つのアップリンク偏波の少なくとも１つの偏波オフセットの第３の指示をアクセスノードから受信することを含んでもよく、構成は少なくとも１つの偏波オフセットに応じて行われる。

少なくとも１つの偏波オフセットは、定義済みの閾値未満であってもよい。

第２の態様によれば、無線通信網においてアクセスノードに実行される方法が提供される。当該方法は、無線通信網の無線端末とアクセスノード間の少なくとも１つのダウンリンク通信の少なくとも１つのダウンリンク偏波を構成することと、少なくとも１つのダウンリンク偏波から基準偏波を選択することと、無線端末とアクセスノード間の少なくとも１つのアップリンク通信の少なくとも１つのアップリンク偏波を求めることと、少なくとも１つのアップリンク偏波と基準偏波に基づいて無線端末の偏波追尾能力を求めることを含む。

当該方法はさらに、無線端末の偏波追尾能力の第１の指示を無線端末から受信することを含んでもよい。

当該方法はさらに、無線端末の偏波追尾能力を起動するためのトリガーを無線端末に送信することを含んでもよい。

少なくとも１つのダウンリンク偏波は、無線端末専用の偏波制御ダウンリンク信号の少なくとも１つの偏波を含んでもよい。

少なくとも１つのダウンリンク偏波は、偏波多重ダウンリンクブロードキャスト信号の少なくとも１つの偏波を含んでもよい。

偏波多重ダウンリンクブロードキャスト信号は、ビーム掃引の間にブロードキャストされてもよい。

少なくとも１つのダウンリンク偏波は、偏波制御パイロット信号の少なくとも１つの偏波を含んでもよい。

選択は、少なくとも無線端末とアクセスノード間で有効な定義済規則に従って行ってもよい。

当該方法はさらに、少なくとも１つのダウンリンク偏波から選択される基準偏波の第２の指示を無線端末に送信することを含んでもよい。

当該方法はさらに、基準偏波に対して、少なくとも１つのアップリンク偏波の少なくとも１つの偏波オフセットを求めることと、少なくとも１つの偏波オフセットの第３の指示を無線端末に送信することを含んでもよい。

少なくとも１つの偏波オフセットは、定義済みの閾値未満であってもよい。

当該方法はさらに、無線端末の偏波追尾能力に基づいて、少なくとも１つのアップリンク通信のために復号構成を選択することを含んでもよい。

当該方法はさらに、無線端末の偏波追尾能力に基づいて、偏波多重空間ビームに少なくとも１つのアップリンク通信を割り当てることを含んでもよい。

第３の態様によれば、無線端末が提供される。無線端末は、アンテナ列とプロセッサーを備える。アンテナ列は、互いに直交する偏波面と関連付けられたアンテナ要素を有し、プロセッサーは、無線端末の偏波追尾能力に基づいて、無線端末と無線通信網のアクセスノード間の少なくとも１つのダウンリンク通信の少なくとも１つのダウンリンク偏波を求め、少なくとも１つのダウンリンク偏波から基準偏波を選択し、基準偏波と無線端末の偏波追尾能力に基づいて、無線端末とアクセスノード間の少なくとも１つのアップリンク通信の少なくとも１つのアップリンク偏波を構成するために構成される。

無線端末は、種々の実施形態に基づいて第１の態様の方法を実行するように構成されてもよい。

第４の態様によれば、アクセスノードが提供される。アクセスノードは、アンテナ列とプロセッサーを備える。アンテナ列は、互いに直交する偏波面と関連付けられたアンテナ要素を有し、プロセッサーは、無線通信網の無線端末とアクセスノード間の少なくとも１つのダウンリンク通信の少なくとも１つのダウンリンク偏波を構成し、少なくとも１つのダウンリンク偏波から基準偏波を選択し、無線端末とアクセスノード間の少なくとも１つのアップリンク通信の少なくとも１つのアップリンク偏波を求め、少なくとも１つのアップリンク偏波と基準偏波に基づいて無線端末の偏波追尾能力を求めるために構成される。

アクセスノードは、種々の実施形態に基づいて第２の態様の方法を実行するように構成されてもよい。

以下本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。同一又は同様の参照符号が同一又は同様の要素を示す。

図１は、無線通信網１０、３０における無線端末及びアクセスノードによって第１、第２の態様に従って実行されるそれぞれの方法を示す。 図２は、無線通信網１０、３０における無線端末及びアクセスノードによって好適な実施形態に従って実行されるそれぞれの方法を示す。 図３は、第３の態様による無線端末を模式的に示す。 図４は、第４の態様によるアクセスノードを模式的に示す。

以下本発明の例示的な実施形態を、図面を参照して説明する。一部の実施形態は特定の応用分野に関連して説明されるが、実施形態はこのような応用分野に限定されない。さらに、特に指定した場合を除き種々の実施形態の特徴を組み合わせてもよい。

図面は模式的に示したものであり、図面中に示した要素は、必ずしも縮尺を実寸に合わせて示したものではない。むしろ種々の要素は、その機能と全体的な目的が当業者に明らかになるように示されている。図面で示される又は説明される機能ブロック、装置、構成要素又はその他の物理的又は機能ユニット間のどのような接続又は結合も、間接的な接続又は接合によって実現されてもよい。構成要素間の結合は無線接続全体に設けられてもよい。機能ブロックは、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア又はその組み合わせにおいて実現されてもよい。

以下ネットワークにおける無線通信技術について開示する。例えば、ネットワークは複数のセルを含むセルラーネットワークでもよく、各セルは１つ以上の基地局によって定義される。例示されるネットワークアーキテクチャーには、３ＧＰＰ ＬＴＥアーキテクチャーが含まれる。３ＧＰＰ ＬＴＥによれば、無線通信路は発展型ＵＭＴＳ地上波アクセス（Evolved UMTS Terrestrial Radio Access：ＥＵＴＲＡＮ）に応じて定義される。同様の技術が、広域自動車通信システム（Global Systems for Mobile Communications：ＧＳＭ（登録商標））、広帯域符号分割多元接続（Wideband Code Division Multiplex：ＷＣＤＭＡ（登録商標））、汎用パケット無線サービス（General Packet Radio Service：ＧＰＲＳ）、ＧＭＳ進化型高速データ伝送（Enhanced Data Rates for GSM Evolution：ＥＤＧＥ）、拡張ＧＰＲＳ（Enhanced GPRS：ＥＧＰＲＳ）、汎用移動体通信システム（Universal Mobile Telecommunications System：ＵＭＴＳ）及び高速パケットアクセス（High Speed Packet Access：ＨＳＰＡ）等、種々の３ＧＰＰ規定のアーキテクチャー、及び関連したセルラーネットワークの対応するアーキテクチャーに容易に適用可能である。特に、こうした技術は３ＧＰＰ ＮＢ－ｌｏＴ又はｅＭＴＣネットワーク及び３ＧＰＰニューラジオ（New Radio：ＮＲ）ネットワークに適用してもよい。それぞれの技術はさらに、ブルートゥース（登録商標）、衛星通信、ＩＥＥＥ８０２．１１ｘ Ｗｉ－Ｆｉ技術等、３ＧＰＰ規定外の種々のアーキテクチャーに容易に適用可能である。

図１は、無線通信網１０、３０における無線端末１０及びアクセスノード３０によって第１、第２の態様に従って実行される各方法２０、４０を示す。

方法２０、４０の基本的な考え方として、デュアル偏波アンテナを備える無線端末１０が、アクセスノード３０によって定義される任意の偏波を追尾すると予想できる。

無線端末１０によって実行される方法２０を図１の左側に示し、アクセスノード３０によって実行される方法４０を図１の右側に示す。

ステップ４０４では、アクセスノード３０は、無線端末１０とアクセスノード３０間における少なくとも１つのダウンリンク通信の少なくとも１つのダウンリンク偏波の構成を行う。

図１に示すとおり、少なくとも１つのダウンリンク偏波は、無線端末１０専用の少なくとも１つの偏波制御ダウンリンク信号の少なくとも１つの偏波を含んでもよい。

付加的もしくは代替的に、少なくとも１つのダウンリンク偏波は、少なくとも１つの偏波多重ダウンリンクブロードキャスト信号の少なくとも１つの偏波を含んでもよい。特に少なくとも１つの偏波多重ダウンリンクブロードキャスト信号は、ビーム掃引の間にブロードキャストされてもよい。特に少なくとも１つのダウンリンク偏波は、例えば通信路状態情報基準信号（Channel State Information-Reference Signal：ＣＳＩ－ＲＳ）等、偏波制御パイロット信号の少なくとも１つの偏波を含んでもよい。

ここで用いられるように、偏波又は偏波状態が、伝搬する電磁波の特性、より具体的には、波の伝搬方向に対して垂直な平面上における波の電解ベクトル方向を表してもよい。言い換えれば、偏波又は偏波状態は、波の伝搬方向に対する伝搬波の電界の特定横（又は垂直）振動方向を意味する。あるいは偏波又は偏波状態は、互いに直交する偏波面と関連付けられたアンテナ要素と関連付けられた、信号電力比として定義されてもよい。偏波状態という呼び方には、波の偏波が、例えば通信路における偏極効果によって変化することが反映されている。

ここで用いられるように、偏波制御は、特定の偏波状態を有する無線信号を送受信する無線ネットワークの、例えば無線端末又はアクセスノードといった無線ノードの特性又は能力を表してもよい。

ここで用いられるように、偏波多重化又は偏波分割多重化は、空間ビーム又は通信路を共有する２つの偏波制御信号が互いに直交する偏波状態を有する状況を表してもよい。

以下に述べるように、基準偏波を定義するために、既存のＣＳＩ－ＲＳダウンリンクパイロットが無線端末１０によって直接使用されてもよい。

ステップ４０５では、アクセスノード３０はその役割として、少なくとも１つのダウンリンク偏波から基準偏波を選択する。

選択４０５は、少なくとも無線端末１０とアクセスノード３０間で有効な定義済規則に従って行ってもよい。

例えば、少なくとも１つのダウンリンク偏波が偏波制御ＣＳＩ－ＲＳパイロット信号のダウンリンク偏波等、単独のダウンリンク偏波を含む場合、単独のダウンリンク偏波は、デフォルトの定義済規則に従って基準偏波として選択されてもよい（４０５）。

例えば、少なくとも１つのダウンリンク偏波が２つのダウンリンク偏波を含む場合、２つのダウンリンク偏波はどちらも、定義済みのルールに従って基準偏波として、例えば第１の基準偏波又は第２の基準偏波として選択されてもよい（４０５）。

ステップ２０４では、無線端末１０は、無線端末１０とアクセスノード３０間における少なくとも１つのダウンリンク通信の少なくとも１つのダウンリンク偏波を求める。後者のステップは、無線端末１０の偏波追尾能力を必要としている、つまり、無線端末１０の偏波追尾能力に基づいている。

ここで用いられるように、受信した偏波制御信号の偏波状態を求めて、受信信号の偏波状態に合わせる等、受信信号に関連させて送信信号の偏波状態を構成する無線ネットワークの、無線端末又はアクセスノードといった無線ノードの特性又は能力を、偏波追尾が表してもよい。

ここで用いられるように、偏波追尾能力は、おおむね受信した偏波制御信号に関連して偏波追尾を行う無線端末の特性又は能力を表してもよい。言い換えれば、無線端末は偏波追尾を行うために備えられていてもよく、これによってデュアル偏波アンテナが必要となる可能性がある。

例えば、無線端末１０は、最善努力原則で少なくとも１つのダウンリンク偏波を求めてもよい。言い換えれば、ここで用いられるように、アクセスノードは無線通信網で使用中の無線ノードを表してもよい。

特にこの用語は、３Ｇ、４Ｇ又は５Ｇの基地局（一般的にＮＢ、ｅＮＢ又はｇＮＢと略記される）を表してもよい。

ここで用いられるように、無線端末は、無線通信網、特にセルラーネットワークへの無線接続性を確立し維持できる無線インターフェースを備えるモバイル機器を表してもよい。こうしたモバイル機器の例として、ユーザー装置（User Equipment：ＵＥ）、スマートフォン及びラップトップコンピューターが挙げられる。

ここで用いられるように、ダウンリンク通信は、アクセスノードと少なくとも１つの無線端末間で当該少なくとも１つの無線端末に向けた通信を表してもよい。

ここで用いられるように、ダウンリンク偏波は、ダウンリンク通信の一部である偏波制御信号の偏波を表してもよい。

ステップ２０７では、無線端末１０は少なくとも１つのダウンリンク偏波から基準偏波を選択する。基準偏波は、全ての他の偏波を測定し求めるための基準となる偏波状態を示す。アクセスノード３０と無線端末１０によって選択された基準偏波は（ステップ４０５を参照）、理論的には互いに対応している。

選択２０７は、少なくとも無線端末１０とアクセスノード３０間で有効な定義済規則に従って行ってもよい。

例えば、少なくとも１つのダウンリンク偏波が単独のダウンリンク偏波を含む場合、単独のダウンリンク偏波を基準偏波として選択してもよい（２０７）。

例えば、少なくとも１つのダウンリンク偏波が２つのダウンリンク偏波を含む場合、２つのダウンリンク偏波はどちらも基準偏波として、例えば第１の基準偏波又は第２の基準偏波として選択されてもよい（２０７）。

定義済規則に従って少なくとも１つのダウンリンク偏波から基準偏波を選択する（２０７、４０５）実施形態には、対応する信号方式は必要ではない。

ステップ２１０では、無線端末１０は、無線端末１０とアクセスノード３０間における少なくとも１つのアップリンク通信の少なくとも１つのアップリンク偏波の構成を行う。このステップは、基準偏波と無線端末１０の偏波追尾能力に基づいている。

図１に示すとおり、無線端末１０とアクセスノード３０間における少なくとも１つのアップリンク通信は、少なくとも１つの専用無線信号を含んでもよい。

ステップ４１０では、アクセスノード３０は、無線端末１０とアクセスノード３０間における少なくとも１つのアップリンク通信の少なくとも１つのアップリンク偏波を求める。

ここで用いられるように、偏波追尾能力は、受信した偏波制御信号の偏波追尾を瞬間的に、つまり一般的な状況で行う無線端末の特性又は能力を表してもよい。例えば、これは到来角（Angle-Of-Arrival：ＡｏＡ）、放射角（Angle-Of-Departure：ＡｏＤ）及びアンテナ特性に依存し、送信通信路によって限定される可能性があり、又は無線端末の送信電力レベルに依存し、ハードウェア実装に関連する可能性がある。アクセスノードは、以下にさらに詳細に示すとおり、この特性を観測できる可能性がある。

偏波追尾能力を考慮すれば、無線端末１０は、例えばＣＳＩ－ＲＳ等の既存のダウンリンクパイロット信号のダウンリンク偏波を基準偏波として直接選択し（２０７）、この基準偏波をアップリンク偏波として構成してもよい（２１０）。

ここで用いられるように、アップリンク通信は、アクセスノードと無線端末間でアクセスノードに向けた通信を表してもよい。

ここで用いられるように、アップリンク偏波は、アップリンク通信の一部である偏波制御信号の偏波を表してもよい。

ステップ４１１では、アクセスノード３０は無線端末１０の偏波追尾能力を求める。このステップは、少なくとも１つのアップリンク偏波と基準偏波に基づいている。

例えば、アクセスノード３０は、求められた少なくとも１つのアップリンク偏波と選択された基準偏波との差分を形成し、形成された差分が任意の閾値未満である場合に、無線端末１０は偏波追尾能力を有すると判断してもよい（４１１）。言い換えれば、アクセスノード３０によって定義された任意の基準偏波に対応するように少なくとも１つのアップリンク偏波を無線端末１０が調整する場合に、無線端末１０は偏波追尾能力を有する。

方法ステップ４０４、４０５、４１０及び４１１に加えて方法ステップ２０４、２０７及び２１０を含む実施形態によって、アクセスノード３０は、明示的な信号方式なしで、間接的に無線端末１０の偏波追尾能力を求めることができる。

代替実施形態では、偏波追尾能力を有する無線端末１０はどれも偏波追尾能力を起動し最善努力原則で少なくとも１つのダウンリンク偏波を求めると予想されることを、想定してもよいし又は必須と明示してもよい。このために追加的な信号方式は必要ないであろう。アップリンク信号の求められたアップリンク偏波に基づいて、アクセスノード３０は間接的に無線端末１０の偏波追尾能力を求めてもよい。

図２は、無線通信網１０、３０における無線端末１０及びアクセスノード３０によって好適な実施形態に従って実行されるそれぞれの方法２０、４０を示す。

図１に示すとおり、無線端末１０によって実行される方法２０を図２の左側に示し、アクセスノード３０によって実行される方法４０を図２の右側に示す。

ステップ２０１では、無線端末１０は、無線端末１０の偏波追尾能力の第１の指示をアクセスノード３０に送信してもよい。

図２に示すとおり、無線端末１０の偏波追尾能力の第１の指示を、専用無線信号を介して伝達してもよい。

ステップ４０１では、アクセスノード３０は、無線端末１０の偏波追尾能力の第１の指示を無線端末１０から受信してもよい。

方法ステップ２０１と４０１を含む実施形態によって、無線端末１０は、無線端末１０が偏波追尾能力を有することをアクセスノード３０に明示的に知らせることができる。

付加的もしくは代替的に、この能力は既にアクセスノード３０に演繹的に知られていてもよい。例えば、無線端末１０によってサポートされる仕様書発行が、この能力を示してもよい。

いずれにしても、次に、無線端末１０が偏波制御信号の偏波を追尾することが好適な状況下で予想できると、アクセスノード３０は認識する。

付加的もしくは代替的に、ステップ４０２においてアクセスノード３０は、無線端末１０の偏波追尾能力を起動するためのトリガーを無線端末１０に送信してもよい。

図２に示すとおり、無線端末１０の偏波追尾能力を起動するためのトリガーを、少なくとも１つの偏波制御専用無線信号及び／又は少なくとも１つの偏波制御ブロードキャスト無線信号を介して伝達してもよい。

ステップ２０２では、無線端末１０は、無線端末１０の偏波追尾能力を起動するためのトリガーをアクセスノード３０から受信してもよい。

ステップ２０３では、無線端末１０は、トリガーの受信２０２に応じて無線端末１０の偏波追尾能力を起動してもよい。

方法ステップ４０２、２０２及び２０３を含む実施形態によって、アクセスノード３０は、偏波追尾能力を有する（示す）無線端末１０に強制又は要求してこの機能を実際に利用する。例えば、無線端末１０はバッテリー効率の理由で、デュアル偏波のうち１つに関連付けられた通信機能をオフにすることで偏波追尾能力を利用しないこともある。

この時点で、方法２０と４０の上記で参照した方法ステップ４０４、４０５及び２０４は実行される。

ステップ４０６では、アクセスノード３０は、少なくとも１つのダウンリンク偏波から選択される基準偏波の第２の指示を無線端末１０に送信してもよい。

図２に示すとおり、少なくとも１つのダウンリンク偏波から選択される基準偏波の第２の指示を、専用無線信号を介して伝達してもよい。

例えば、少なくとも１つのダウンリンク偏波が複数のダウンリンク偏波を含む場合、アクセスノード３０は複数のダウンリンク偏波のうち特定の１つを基準偏波として選択し（４０５）、無線端末１０に示してもよい。

特に、少なくとも１つのダウンリンク偏波が２つのダウンリンク偏波を含む場合、２つのダウンリンク偏波はどちらも、例えば第１のダウンリンク偏波又は第２のダウンリンク偏波として選択されて（４０５）無線端末１０に示されてもよい。

特に、少なくとも１つのダウンリンク偏波が３つのダウンリンク偏波を含む場合、３つのダウンリンク偏波のうちいずれか１つが、例えば第３のダウンリンク偏波として選択されて（４０５）無線端末１０に指示されてもよい。３つのダウンリンク偏波の残りの２つは、例えば通信路の推定及び／又はプリコーディング行列の計算に用いてもよい。

ステップ２０６では、無線端末１０は、少なくとも１つのダウンリンク偏波から選択される基準偏波の第２の指示をアクセスノード３０から受信してもよい。

この時点で、方法２０の上記で参照した選択ステップ２０７は受信した基準偏波に応じて実行される。

一実施形態において、無線端末１０は１つのパイロット信号（例えばＣＳＩＲＳ）を受信し、複素共役受信ダウンリンク信号をプリコーダーとして用いてもよい。その後アクセスノード３０における受信信号は、その送信の複素共役となる。これを認識しているアクセスノード３０は、元の信号を相応にプリコードしてもよい。本実施形態は簡素でリソースをほとんど必要としないが、同時にユニタリ回転通信路行列（例えば、見通し線）に限定される。

他の実施形態では、無線端末１０は、２つのパイロット信号を受信してもよい。各ダウンリンク偏波（ｙ_１及びｙ_２）に１つずつ受信し、そこから通信路行列Ｈを推定してもよい。さらにアクセスノード３０は、無線端末１０に、２つのパイロットのうち１つから基準偏波を選び（２０７）、プリコーダーＷ ＝ Ｈ^～ＴＨ^～１ｙ_１又はＷ ＝ Ｈ^～ＴＨ^～１ｙ_２の１つを使用するよう指示する（４０６）。あるいは、プリコーダーは、ｙ_１とｙ_２両方の関数、Ｗ ＝ Ｈ^～ＴＨ^～１ｆ（ｙ_１、ｙ_２）であってもよい。

さらに他の実施形態では、無線端末１０は、３つのパイロット信号を受信してもよい。各ダウンリンク偏波（ｙ_１及びｙ_２）に１つずつ受信し、そこから通信路行列Ｈを推定してもよい。さらに第３のパイロットｙ_３もアクセスノード３０によって構成されて（４０４）所望のアップリンク偏波が定義され、その結果無線端末１０によって基準偏波として選択されてもよい（２０７）。その際、無線端末１０はプリコーダーＷ ＝ Ｈ^～ＴＨ^～１ｙ_３を使用してもよい。第３のパイロットｙ_３を専用としている一方で、最初に２つのパイロットｙ_１及びｙ_２はビーム掃引の間にブロードキャストされてもよい。

方法ステップ４０６及び２０６を含む実施形態によって、アクセスノード３０は、偏波追尾能力を有する（示す）無線端末１０に強制又は要求して、ダウンリンク偏波の選択肢から特定の基準偏波を選択する。

無線端末１０のアンテナ構成及びフロントエンド設計次第であるが、端末の座標系に整合させた非任意の偏波において送信が行われている場合に、端末１０の電流消費が削減される可能性がある。

ステップ４０８及び４０９では、アクセスノード３０は、基準偏波に対して少なくとも１つのアップリンク偏波の少なくとも１つの偏波オフセットを求めてもよく、また少なくとも１つの偏波オフセットの第３の指示を無線端末１０に送信してもよい。

ここで用いられるように、偏波オフセットは、例えば電波の伝搬方向に対して垂直な平面上における、各電波の電解ベクトル方向の中間角として、又はこのような中間角に関連付けられた何らかの量として、２つの任意の偏波状態の差分を表してもよい。

図２に示すとおり、少なくとも１つの偏波オフセットの第３の指示を、専用無線信号を介して伝達してもよい。

ステップ２０９では、無線端末１０は、基準偏波に対して少なくとも１つのアップリンク偏波の少なくとも１つの偏波オフセットの第３の指示を、アクセスノード３０から受信してもよい。構成２１０は、少なくとも１つの偏波オフセットに応じて行ってもよい。

特に少なくとも１つの偏波オフセットは、定義済みの閾値未満であってもよい。定義済みの閾値は小さい比率であってよく、例えば最大偏波オフセットの１０％が好ましく、５％がさらに好ましく、１％が最も好ましい。言い換えれば、少なくとも１つのアップリンク偏波と基準偏波は互いに対応してもよい。

方法ステップ４０８、４０９及び２０９を含む実施形態によって、アクセスノード３０は、基準偏波に対して特定のオフセット値に対応する少なくとも１つのアップリンク通信の少なくとも１つのアップリンク偏波を定義する。したがって、偏波効果が原因でアップリンク及び／又はダウンリンク偏波を変化させなくてはならない場合でも、少なくとも１つのアップリンク偏波は常に変化されている。例えば、少なくとも１つのアップリンク偏波が２つのアップリンク偏波を含むとすれば、そのアップリンク偏波は常に回転するように同じ偏波効果を受けるため、互いに相対的な偏波オフセットを維持する。

例えば、同じ基準偏波に対して、異なるレイヤーストリーム又は異なる無線端末１０を割り当ててもよい。

ステップ４１２Ａでは、ステップ４１１で求められた無線端末１０の偏波追尾能力に基づいて、アクセスノード３０は少なくとも１つのアップリンク通信のために復号構成を選択してもよい。

方法ステップ４１２Ａを含む実施形態によって、アクセスノード３０はその復号を簡略化することができるため、偏波のみに基づいてレイヤー分離を最適化できる（ＰＭＩＭＯ）。アクセスノードの座標系に応じてレイヤーストリームを送信する無線端末１０によって、アクセスノード３０は受信側でより簡略なデコーダーを配置することができるため、アクセスノード３０の負荷が削減される。

もしくはステップ４１２Ｂにおいて、ステップ４１１で求められた無線端末１０の偏波追尾能力に基づいて、アクセスノード３０は少なくとも１つのアップリンク通信を偏波多重空間ビームに割り当ててもよい。

方法ステップ４１２Ｂを含む実施形態によって、アクセスノード３０は、デュアル偏波アンテナを備えていることから両方の偏波で通信が可能である無線端末の偏波を定義することができる。

隣接する空間ビームを使用する無線端末１０は、ビームのオーバーラップが原因で又は反射によって互いに干渉する可能性があるため、直交偏波に割り当ててもよい。よって無線端末１０間の干渉が減少し、そのためシステム性能が向上する可能性がある。このような向上は、たとえ２つの干渉し合う無線端末のうち１つだけが偏波追尾能力を有する場合でも、アップリンクとダウンリンク通信のどちらにも当てはまる。

偏波に基づくＭＵ－ＭＩＭＯの場合、異なる無線端末１０が、異なる偏波上の同じ空間ビームに割り当てられてもよい。各無線端末１０によって使用される偏波がアクセスノード３０によって定義できるため、直交性が保証される。

図３は、第３の態様による無線端末１０を模式的に示す。

図示した無線端末１０は、アンテナ列１０１とプロセッサー１０２を備える。

アンテナ列１０１は、互いに直交する偏波面と関連付けられたアンテナ要素を有する。言い換えれば、アンテナ列１０１は、二極分化されている。

プロセッサー１０２は、方法ステップ２０４、２０７及び２１０を実行するために構成されている。

ステップ２０４では、無線端末１０の偏波追尾能力に基づいて、無線通信網１０、３０の無線端末１０とアクセスノード３０間における少なくとも１つのダウンリンク通信の少なくとも１つのダウンリンク偏波を求める。

ステップ２０７では、少なくとも１つのダウンリンク偏波から基準偏波を選択する。

ステップ２１０では、基準偏波と無線端末１０の偏波追尾能力に基づいて、無線端末１０とアクセスノード３０間における少なくとも１つのアップリンク通信の少なくとも１つのアップリンク偏波が構成される。

さらに、無線端末１０は、種々の実施形態に基づいて第１の態様の方法、特に方法ステップ２０１、２０２、２０３、２０６及び２０９のいずれかを実行するように構成されてもよい。

したがって、第１の態様の方法２０に関連して述べた技術的効果及び長所は、対応する特徴を有する無線端末１０に同様に適用される。

図４は、第４の態様によるアクセスノード３０を模式的に示す。

図示したアクセスノード３０は、アンテナ列３０１とプロセッサー３０２を備える。

アンテナ列３０１は、互いに直交する偏波面と関連付けられたアンテナ要素を有する。言い換えれば、アンテナ列３０１は、二極分化されている。

プロセッサー３０２は、方法ステップ４０４、４０５、４１０及び４１１を実行するために構成されている。ステップ４０４では、無線通信網１０と３０の無線端末１０とアクセスノード３０間における少なくとも１つのダウンリンク通信の少なくとも１つのダウンリンク偏波が構成される。

ステップ４０５では、少なくとも１つのダウンリンク偏波から基準偏波が選択される。

ステップ４１０では、無線端末１０とアクセスノード３０間における少なくとも１つのアップリンク通信の少なくとも１つのアップリンク偏波が求められる。

ステップ４１１では、少なくとも１つのアップリンク偏波と基準偏波に基づいて、無線端末１０の偏波追尾能力が求められる。

さらに、アクセスノード３０は、種々の実施形態に基づいて第２の態様の方法、特に方法ステップ４０１、４０２、４０６、４０８、４０９及び４１２Ａ又は４１２Ｂのいずれかを実行するように構成されてもよい。

したがって、第２の態様の方法４０に関連して述べた技術的効果及び長所は、対応する特徴を有するアクセスノード３０に同様に適用される。

本発明は、当然その本質的な特徴を逸脱することなく、上記で具体的に述べた以外の方法で実行されてもよい。したがって、図示した実施形態は全ての点で例示的であり限定的ではないと考えるべきであり、添付の特許請求の範囲の意味と均等の範囲における全ての変化が特許請求の範囲に含まれることは、当業者に理解されるであろう。

Claims (27)

1. 無線通信網（１０、３０）において無線端末（１０）に実行される方法（２０）であって、
   前記無線端末（１０）の偏波追尾能力に基づいて、前記無線通信網（１０、３０）の前記無線端末（１０）とアクセスノード（３０）間における少なくとも１つのダウンリンク通信の少なくとも１つのダウンリンク偏波を求めることと（２０４）、
   前記少なくとも１つのダウンリンク偏波から基準偏波を選択することと（２０７）、
   前記基準偏波と前記無線端末（１０）の偏波追尾能力に基づいて、前記無線端末（１０）と前記アクセスノード（３０）間における少なくとも１つのアップリンク通信の少なくとも１つのアップリンク偏波を構成することと（２１０）を含み、
   前記少なくとも１つのダウンリンク偏波は、偏波制御パイロット信号の少なくとも１つの偏波を含む、方法。
2. 前記無線端末（１０）の前記偏波追尾能力の第１の指示を前記アクセスノード（３０）に送信すること（２０１）をさらに含む、請求項１に記載の方法（２０）。
3. 前記無線端末（１０）の前記偏波追尾能力を起動するためのトリガーを前記アクセスノード（３０）から受信すること（２０２）をさらに含む、請求項１又は２に記載の方法（２０）。
4. 前記トリガーの受信（２０２）に応じて前記無線端末（１０）の前記偏波追尾能力を起動すること（２０３）をさらに含む、請求項３に記載の方法（２０）。
5. 前記少なくとも１つのダウンリンク偏波は、前記無線端末（１０）専用の少なくとも１つの偏波制御ダウンリンク信号の少なくとも１つの偏波を含む、請求項１～４のいずれか１つに記載の方法（２０）。
6. 前記少なくとも１つのダウンリンク偏波は、少なくとも１つの偏波多重ダウンリンクブロードキャスト信号の少なくとも１つの偏波を含む、請求項１～５のいずれか１つに記載の方法（２０）。
7. 前記少なくとも１つの偏波多重ダウンリンクブロードキャスト信号は、ビーム掃引の間にブロードキャストされる、請求項６に記載の方法（２０）。
8. 前記少なくとも１つのダウンリンク偏波から選択される前記基準偏波の第２の指示をアクセスノード（３０）から受信すること（２０６）をさらに含み、前記選択（２０７）は前記基準偏波に応じて行われる、請求項１～７のいずれか１つに記載の方法（２０）。
9. 少なくとも前記無線端末（１０）と前記アクセスノード（３０）間で有効な定義済規則に従って行う前記選択（２０７）をさらに含む、請求項１～８のいずれか１つに記載の方法（２０）。
10. 前記基準偏波に対して、前記少なくとも１つのアップリンク偏波の少なくとも１つの偏波オフセットの第３の指示を前記アクセスノード（３０）から受信すること（２０９）をさらに含み、前記構成（２１０）は前記少なくとも１つの偏波オフセットに応じて行われる、請求項１～９のいずれか１つに記載の方法（２０）。
11. 前記少なくとも１つの偏波オフセットは、定義済みの閾値未満である、請求項１０に記載の方法（２０）。
12. 無線通信網（１０、３０）においてアクセスノード（３０）に実行される方法（４０）であって、
    前記無線通信網（１０、３０）の無線端末（１０）と前記アクセスノード（３０）間における少なくとも１つのダウンリンク通信の少なくとも１つのダウンリンク偏波を構成することと（４０４）、
    前記少なくとも１つのダウンリンク偏波から基準偏波を選択することと（４０５）、
    前記無線端末（１０）と前記アクセスノード（３０）間における少なくとも１つのアップリンク通信の少なくとも１つのアップリンク偏波を求めることと（４１０）、
    前記少なくとも１つのアップリンク偏波と前記基準偏波に基づいて、前記無線端末（１０）の偏波追尾能力を求めることと（４１１）を含み、
    前記少なくとも１つのダウンリンク偏波は、偏波制御パイロット信号の少なくとも１つの偏波を含む、方法。
13. 前記無線端末（１０）の前記偏波追尾能力の第１の指示を前記無線端末（１０）から受信すること（４０１）をさらに含む、請求項１２に記載の方法（４０）。
14. 前記無線端末（１０）の前記偏波追尾能力を起動するためのトリガーを前記無線端末（１０）に送信すること（４０２）をさらに含む、請求項１２又は１３に記載の方法（４０）。
15. 前記少なくとも１つのダウンリンク偏波は、前記無線端末（１０）専用の偏波制御ダウンリンク信号の少なくとも１つの偏波を含む、請求項１２～１４のいずれか１つに記載の方法（４０）。
16. 前記少なくとも１つのダウンリンク偏波は、偏波多重ダウンリンクブロードキャスト信号の少なくとも１つの偏波を含む、請求項１２～１４のいずれか１つに記載の方法（４０）。
17. 前記偏波多重ダウンリンクブロードキャスト信号は、ビーム掃引の間にブロードキャストされる、請求項１６に記載の方法（４０）。
18. 前記選択（４０５）は、少なくとも前記無線端末（１０）と前記アクセスノード（３０）間で有効な定義済規則に従って行われる、請求項１２～１７のいずれか１つに記載の方法（４０）。
19. 前記少なくとも１つのダウンリンク偏波から選択される前記基準偏波の第２の指示を前記無線端末（１０）に送信すること（４０６）をさらに含む、請求項１２～１８のいずれか１つに記載の方法（４０）。
20. 前記基準偏波に対して、前記少なくとも１つのアップリンク偏波の少なくとも１つの偏波オフセットを求めること（４０８）と、
    前記少なくとも１つの偏波オフセットの第３の指示を前記無線端末（１０）に送信すること（４０９）を含む、請求項１２～１９のいずれか１つに記載の方法（４０）。
21. 前記少なくとも１つの偏波オフセットは、定義済みの閾値未満である、請求項２０に記載の方法（４０）。
22. 前記無線端末（１０）の前記偏波追尾能力に基づいて、前記少なくとも１つのアップリンク通信のために復号構成を選択すること（４１２Ａ）をさらに含む、請求項１２～２１のいずれか１つに記載の方法（４０）。
23. 前記無線端末（１０）の前記偏波追尾能力に基づいて、偏波多重空間ビームに前記少なくとも１つのアップリンク通信を割り当てること（４１２Ｂ）をさらに含む、請求項１２～２２のいずれか１つに記載の方法（４０）。
24. 互いに直交する偏波面と関連付けられたアンテナ要素を有するアンテナ列（１０１）と、
    プロセッサー（１０２）と、を備える無線端末（１０）であって、
    前記プロセッサー（１０２）は、
    前記無線端末（１０）の偏波追尾能力に基づいて、無線通信網（１０、３０）の前記無線端末（１０）とアクセスノード（３０）間における少なくとも１つのダウンリンク通信の少なくとも１つのダウンリンク偏波を求め（２０４）、
    前記少なくとも１つのダウンリンク偏波から基準偏波を選択し（２０７）、
    前記基準偏波と前記無線端末（１０）の偏波追尾能力に基づいて、前記無線端末（１０）と前記アクセスノード（３０）間における少なくとも１つのアップリンク通信の少なくとも１つのアップリンク偏波を構成する（２１０）ために構成され、
    前記少なくとも１つのダウンリンク偏波は、偏波制御パイロット信号の少なくとも１つの偏波を含む、無線端末（１０）。
25. 前記無線端末（１０）は請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法を実行するために構成される、請求項２４に記載の無線端末（１０）。
26. 互いに直交する偏波面と関連付けられたアンテナ要素を有するアンテナ列（３０１）と、
    プロセッサー（３０２）と、を備えるアクセスノード（３０）であって、
    前記プロセッサー（３０２）は、
    無線通信網（１０、３０）の無線端末（１０）とアクセスノード（３０）間における少なくとも１つのダウンリンク通信の少なくとも１つのダウンリンク偏波を構成し（４０４）、
    前記少なくとも１つのダウンリンク偏波から基準偏波を選択し（４０５）、
    前記無線端末（１０）と前記アクセスノード（３０）間における少なくとも１つのアップリンク通信の少なくとも１つのアップリンク偏波を求め（４１０）、
    前記少なくとも１つのアップリンク偏波と前記基準偏波に基づいて、前記無線端末（１０）の偏波追尾能力を求める（４１１）ために構成され、
    前記少なくとも１つのダウンリンク偏波は、偏波制御パイロット信号の少なくとも１つの偏波を含む、アクセスノード（３０）。
27. 前記アクセスノード（３０）は、請求項１３から２３のいずれか１項に記載の方法を実行するために構成された、請求項２６に記載のアクセスノード（３０）。

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